题目内容
辉铜矿是冶炼铜的重要原料．
（1）工业上冶炼粗铜的某种反应为：Cu2S+O2═2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时，转移电子数目为 ；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的 极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，电解质溶液增重bg，则粗铜中含锌的质量分数为 ；
（2）将辉铜矿、软锰矿做如下处理，可以制得碱式碳酸铜：
①铜单质放置于潮湿空气中，容易生成碱式碳酸铜，反应化学方程式是 ；
②步骤Ⅱ中，碳酸氢铵参与反应的离子方程式为 ；
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应，已知反应i）中生成的硫酸铁起催化作用．请写出反应（Ⅲ）的化学方程式．
Ⅰ）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O
Ⅱ）Cu2S+Fe2（SO4）3═CuSO4+CuS+2FeSO4
Ⅲ）
④步骤Ⅱ中调节pH后的溶液中，铜离子浓度最大不能超过 mol?L-1．（已知Ksp[（Cu（OH）2）]=2×10-a）
（1）工业上冶炼粗铜的某种反应为：Cu2S+O2═2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时，转移电子数目为
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的
（2）将辉铜矿、软锰矿做如下处理，可以制得碱式碳酸铜：
①铜单质放置于潮湿空气中，容易生成碱式碳酸铜，反应化学方程式是
②步骤Ⅱ中，碳酸氢铵参与反应的离子方程式为
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应，已知反应i）中生成的硫酸铁起催化作用．请写出反应（Ⅲ）的化学方程式．
Ⅰ）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O
Ⅱ）Cu2S+Fe2（SO4）3═CuSO4+CuS+2FeSO4
Ⅲ）
④步骤Ⅱ中调节pH后的溶液中，铜离子浓度最大不能超过
考点：电解原理,制备实验方案的设计
专题：实验设计题,电化学专题
分析：（1）①根据电子守恒求转移电子数目；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知
+
=
，解得m=65b，则粗铜中含锌的质量分数为
=
；
（2）①铜单质放置于潮湿空气中，容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈，反应化学方程式是2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3；
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的，因此碳酸氢铵与氢离子反应，则反应的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑；
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O；
④溶液的pH=3.5，则溶液中氢氧根浓度是10-10.5mol/L，所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知，铜离子的浓度不能超过
=2×1021-a mol/L．
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知
| m |
| 65 |
| n |
| 64 |
| a |
| 64 |
| 65b |
| m+n |
| 65a |
| a+b |
（2）①铜单质放置于潮湿空气中，容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈，反应化学方程式是2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3；
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的，因此碳酸氢铵与氢离子反应，则反应的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑；
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O；
④溶液的pH=3.5，则溶液中氢氧根浓度是10-10.5mol/L，所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知，铜离子的浓度不能超过
| 2×10-a |
| (10-10.5)2 |
解答：
解：（1）①根据反应Cu2S+O2=2Cu+SO2可知，反应中氧元素化合价和铜元素化合价降低，只有硫元素的化合价从-2价升高到+4价，失去6个电子，所以当产生标况下11.2L气体即0.5mol二氧化硫时，转移电子物质的量是0.5mol×6=3mol，其数目为3NA，故答案为：3NA；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知
+
=
，解得m=65b，则粗铜中含锌的质量分数为
=
；
故答案为：正；
；
（2）①铜单质放置于潮湿空气中，容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈，反应化学方程式是2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3，
故答案为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3；
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的，因此碳酸氢铵与氢离子反应，则反应的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑，故答案为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑；
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O，故答案为：MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O；
④溶液的pH=3.5，则溶液中氢氧根浓度是10-10.5mol/L，所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知，铜离子的浓度不能超过
=2×1021-a mol/L，
故答案为：2×1021-a．
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知
| m |
| 65 |
| n |
| 64 |
| a |
| 64 |
| 65b |
| m+n |
| 65a |
| a+b |
故答案为：正；
| 65a |
| a+b |
（2）①铜单质放置于潮湿空气中，容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈，反应化学方程式是2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3，
故答案为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3；
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的，因此碳酸氢铵与氢离子反应，则反应的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑，故答案为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑；
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O，故答案为：MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O；
④溶液的pH=3.5，则溶液中氢氧根浓度是10-10.5mol/L，所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知，铜离子的浓度不能超过
| 2×10-a |
| (10-10.5)2 |
故答案为：2×1021-a．
点评：本题考查了物质分离提纯的方法和流程分析应用，主要是物质性质的理解，掌握基础是关键，题目难度中等．
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